Петербургские химики нашли способ делать ценные вещества без опасных реактивов
Ученые СПбГУ предложили инновационный подход к синтезу виниловых соединений, значительно снизив количество отходов и риски, связанные с использованием ацетилена. Новый метод позволяет эффективно получать ценные химические соединения с минимальным воздействием на окружающую среду.
Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в научном журнале Organics. Виниловые соединения — это органические соединения, содержащие винильную группу (-CH=CH₂), которая представляет собой этиленовую группу с одной двойной связью между атомами углерода. К «классическим» способам их получения относятся реакции спиртов (например, этилового), серосодержащих тиолов (аналогов спиртов с серой вместо кислорода) и азотистых аминов с ацетиленом. Также сюда входят методы, где часть молекулы «отрывается» (реакции отщепления) или где одна группа атомов заменяется на другую (так называемый виниловый обмен), или кросс-сочетание, где две разные молекулы соединяются вместе.
Отдельное направление — реакции с использованием ацетилена, которое в последние 20 лет получило новое развитие благодаря использованию карбида кальция вместо газообразного ацетилена. Это значительно упрощает работу, поскольку ацетилен — это взрывоопасный газ, который хранится в баллонах под давлением и требует специального оборудования, в то время как карбид кальция представляет собой твердое вещество, которое легко взвесить и использовать без сложного газового оборудования.
Все ранее существующие способы винилирования предполагали использование значительных избытков ацетилена или его твердого аналога в реакции. Такой подход отличается своей высокой стоимостью и опасностью (за счет высокого давления в реакционном сосуде).
Химики Санкт-Петербургского университета предложили новую методологию синтеза виниловых производных на основе взаимодействия карбида кальция и бензиловых спиртов, а также тиолов и некоторых азотистых соединений. При этом метод ученых СПбГУ предполагает использование малого количества вещества, что значительно снижает его стоимость и экологическое воздействие, поскольку при использовании больших избытков карбида кальция также возникает необходимость утилизации «остатков» реакции — гидроксида кальция, который следует переработать или утилизировать особым образом.
«Мы применяем всего 1,05 эквивалента карбида кальция в реакциях, что на 5 % превышает стехиометрическое количество, при этом достигается практически полное превращение исходных веществ в целевые продукты, что делает процесс высокоэффективным. Снижение количества карбида позволило решить две ключевые проблемы: во-первых, уменьшить риски, связанные с повышенным давлением, увеличив безопасность процесса, а во-вторых, сократить объем образующихся отходов», — рассказала старший научный сотрудник кафедры органической химии СПбГУ Мария Ледовская.
По мнению исследователей Санкт-Петербургского университета, дальнейшая работа позволит в перспективе перейти к реакциям с большим количеством веществ. В ходе исследований ученым удалось показать, что разработанный подход подходит для синтеза виниловых соединений с изотопной меткой ¹³С (это особый вид атомов углерода, который используется для изучения химических процессов). Данная методика позволяет эффективно получать соединения с двумя атомами ¹³С, что особенно важно для исследований механизмов химических реакций.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно